INTERCAMBIADOR DE CALOR, COMO EVAPORADOR O CONDENSADOR.

Intercambiador de calor (17, 38), como evaporador o condensador para un frigorífico o congelador con un medio de almacenamiento de energía térmica,

en el que el intercambiador de calor está, al menos con uno de sus lados, en contacto en gran medida conductor de calor con el medio de almacenamiento de energía térmica, y en el que está previsto al menos un recipiente de almacenamiento (18, 43) separado, que sirve para el alojamiento del medio de almacenamiento de energía térmica, y que presenta una pared de recipiente (20, 44) aproximadamente blanda flexible, que se apoya, debido a sus propiedades blanda flexibles, al menos aproximadamente en contacto conductor de calor en el intercambiador de calor (17, 38), caracterizado porque el recipiente de alojamiento (28, 43) está configurado con respecto a su volumen de alojamiento formado por el espacio de alojamiento (19, 45) y con respecto a cada uno de sus volúmenes parciales de alojamiento de un espacio de alojamiento parcial (21, 46), mayor que el volumen del medio de almacenamiento de energía térmica en el estado agregado sólido

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2000/009734.

Solicitante: BSH BOSCH UND SIEMENS HAUSGERATE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: CARL-WERY-STRASSE, 34 81739 MÜNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: NEUMANN, MICHAEL, MACK, HANS CHRISTIAN, LIPP, WALTER.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 5 de Octubre de 2000.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F25D11/00D
  • F25D16/00 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F25 REFRIGERACION O ENFRIAMIENTO; SISTEMAS COMBINADOS DE CALEFACCION Y DE REFRIGERACION; SISTEMAS DE BOMBA DE CALOR; FABRICACION O ALMACENAMIENTO DEL HIELO; LICUEFACCION O SOLIDIFICACION DE GASES.F25D REFRIGERADORES; CAMARAS FRIGORIFICAS; NEVERAS; APARATOS DE ENFRIAMIENTO O CONGELACION NO CUBIERTOS POR NINGUNA OTRA SUBCLASE (escaparates refrigerados A47F 3/04; recipientes con aislamiento térmico para uso doméstico A47J 41/00; vehículos frigoríficos, véanse las subclases apropiadas correspondientes a las clases B60 - B64; recipientes con aislamiento térmico en general B65D 81/38; sustancias para la transferencia, intercambio o almacenamiento de calor, p.ej. refrigerantes, o sustancias para la producción de calor o frío por reacciones químicas distintas a la combustión C09K 5/00; recipientes con aislamiento térmico para gases licuados o solidificados F17C; acondicionamiento o humidificación del aire F24F; máquinas, instalaciones o sistemas frigoríficos F25B; enfriamiento sin refrigeración de los instrumentos o aparatos similares G12B; enfriamiento de motores o bombas, véanse las clases apropiadas). › Dispositivos que utilizan una combinación de un procedimiento de enfriamiento asociado con máquinas frigoríficas con un procedimiento de enfriamiento no asociado con máquinas frigoríficas.
  • F25D3/00A
  • F28D20/02B

Clasificación PCT:

  • F25B39/02 F25 […] › F25B MAQUINAS, INSTALACIONES O SISTEMAS FRIGORIFICOS; SISTEMAS COMBINADOS DE CALEFACCION Y DE REFRIGERACION; SISTEMAS DE BOMBA DE CALOR (sustancias para la transferencia, intercambio o almacenamiento de calor, p. ej. refrigerantes, o sustancias para la producción de calor o frío por reacciones químicas distintas a la combustión C09K 5/00; bombas, compresores F04; utilización de bombas de calor para la calefacción de locales domésticos o de otros locales o para la alimentación de agua caliente de uso doméstico F24D; acondicionamiento del aire, humidificación del aire F24F; calentadores de fluidos que utilizan bombas de calor F24H). › F25B 39/00 Evaporadores; Condensadores. › Evaporadores.
  • F25D16/00 F25D […] › Dispositivos que utilizan una combinación de un procedimiento de enfriamiento asociado con máquinas frigoríficas con un procedimiento de enfriamiento no asociado con máquinas frigoríficas.
  • F28D20/02 F […] › F28 INTERCAMBIO DE CALOR EN GENERAL.F28D INTERCAMBIADORES DE CALOR, NO PREVISTOS EN NINGUNA OTRA SUBCLASE, EN LOS QUE LOS MEDIOS QUE INTERCAMBIAN CALOR NO ENTRAN EN CONTACTO DIRECTO (materiales de transferencia de calor, de intercambio de calor o de almacenamiento de calor C09K 5/00; calentadores de fluidos que tienen medios para producir y transferir calor F24H; hornos F27; partes constitutivas de los aparatos intercambiadores de calor de aplicación general F28F ); APARATOS O PLANTAS DE ACUMULACION DE CALOR EN GENERAL. › F28D 20/00 Aparatos o plantas de acumulación de calor en general (especialmente adaptadas para aplicaciones particulares, ver los grupos apropiados, p. ej. F24D 15/02 ); Aparatos cambiadores de calor regenerativos no cubiertos por los grupos F28D 17/00 ó F28D 19/00. › utilizando calor latente.

Clasificación antigua:

  • F25B39/02 F25B 39/00 […] › Evaporadores.
  • F25D16/00 F25D […] › Dispositivos que utilizan una combinación de un procedimiento de enfriamiento asociado con máquinas frigoríficas con un procedimiento de enfriamiento no asociado con máquinas frigoríficas.
  • F28D20/02 F28D 20/00 […] › utilizando calor latente.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Finlandia, Chipre.

PDF original: ES-2361394_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

La invención se refiere a un intercambiador de calor, como un evaporador o un condensador para un aparato de refrigeración o un armario de refrigeración con al menos una superficie prevista en el intercambiador de calor, con la que un medio de almacenamiento de energía térmica está en contacto conductor de calor en la mayor medida posible.

Se conoce a partir de los documentos DE 2 131 430 o US 4 459 826 un intercambiador de calor de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1, 2 y 3.

Se conoce a partir de los documentos EP 0 843 138 A1 y EP 0 714 396 A1 un intercambiador de calor del tipo de pletina, que presenta, respectivamente, un espacio de alojamiento que sirve para el alojamiento de un medio de almacenamiento de energía térmica o de un llamado eutéctico. El espacio de alojamiento está formado en ambos casos por una pared de pletina configurada en forma de bandeja y fijada en el intercambiador de calor del tipo de pletina, cuyos extremos libres están fijados de forma hermética a líquido en el intercambiador de calor y a través de cuya curvatura de la pared está formado el espacio de alojamiento para el medio de almacenamiento de energía térmica. Tales intercambiadores de calor proporcionan, en efecto, una mejora de los valores de consumo de energía en aparatos de refrigeración, como por ejemplo frigoríficos, pero la configuración del intercambiador de calor con su espacio de alojamiento para el eutéctico es extraordinariamente inflexible, puesto que tal diseño requiere, en el caso de una modificación realizada por necesidad de la capacidad de alojamiento del recipiente de alojamiento y, por lo tanto, de la masa de llenado del medio de almacenamiento de energía térmica, forzosamente para los intercambiadores de calor diseñados de forma diferente condicionados por la necesidad, una pluralidad correspondiente de paredes de pletina arqueadas de forma diferente, que ejercen una influencia sobre el volumen de alojamiento. Tal requerimiento contribuye a un incremento considerable de los costes de los intercambiadores de calor no sólo en virtud de los requerimientos de logística claramente incrementados sino también en virtud de las diferentes herramientas que son necesarias debido a la configuración diferente de las pletinas de paredes arqueadas. Además, el diseño del espacio de alojamiento para el eutéctico, conocido a partir del estado de la técnica, implica el peligro de fugas potenciales debido a la estructura más compleja de las pletinas de intercambio de calor en sí. Además, el principio conocido a partir del estado de la técnica para la creación de un espacio de alojamiento para un medio de almacenamiento de energía térmica significa el rechazo completo de pletinas de intercambio de calor convencionales, en particular pletinas de evaporador cuando se trata de mejorar la eficiencia energética de aparatos de refrigeración.

Se conoce a partir del documento US 4.459.826 un recipiente de alojamiento para un medio de almacenamiento de energía, en el que el medio de almacenamiento de energía está rodeado por una bolsa flexible, plana y que presente cloruro de vinilo. La bolsa flexible está rodeada desde abajo con una carcasa y el medio de almacenamiento de energía entra en contacto a través de la bolsa flexible directamente con la superficie inferior de un intercambiador de calor.

A partir del documento DE 2131430 A se puede deducir un recipiente de masa de almacenamiento, que está constituido por piezas de plástico deformables en una extensión suficiente al menos para la compensación de la modificación de la hermeticidad, que forman a través de soldadura costuras longitudinales predeterminadas y, dado el caso, también puntos de recipientes huecos elásticos, en los que está incluida la masa de almacenamiento.

El cometido de la invención es evitar con medidas de diseño sencillas los inconvenientes que aparecen en el estado de la técnica.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención por medio de las características de la reivindicación 1. De esta manera, se asegura que el incremento del volumen del medio de almacenamiento de energía térmica, que pasa desde el estado líquido al estado agregado sólido, no conduzca a una destrucción del recipiente de alojamiento.

A través de la preparación de un recipiente separado, que se puede desacoplar del intercambiador de calor, para el alojamiento del medio de almacenamiento de energía térmica se pueden combinar diseños convencionales de intercambiadores de calor con el recipiente de alojamiento y, por lo tanto, con el medio de almacenamiento de energía térmica para conseguir un ahorro claro de energía del aparato de refrigeración, que puede estar, por ejemplo, en el intervalo entre 5 y 15 %. A través de la posibilidad de combinación y de la utilización dada con ello de intercambiadores de calor convencionales no se requiere ningún diseño nuevo del intercambiador de calor en lo que se refiere al empleo de medios de almacenamiento de energía térmica, con lo que no sólo se suprime trabajo de diseño y desarrollo costoso, sino al mismo tiempo se pueden suprimir los costes que se generan para la fabricación de los nuevos diseños de intercambiadores de calor. A través de la configuración de un recipiente de alojamiento separado, éste se puede adaptar dirigido especialmente al objetivo y, por lo tanto, con alta eficiencia con respecto a su tamaño, su relleno con un medio de almacenamiento de energía térmica así como su grado de llenado en una aplicación predeterminada, por ejemplo para un evaporador de un frigorífico o un evaporador de un congelador. Además, el recipiente de alojamiento separado posibilita un ciclo de fabricación totalmente independiente de la fabricación del intercambiador de calor y, por lo tanto, extraordinariamente flexible, como, por ejemplo, en lo que se refiere al material utilizado para su fabricación, su tamaño y geometría así como también su relleno con el medio de almacenamiento de energía térmica.

De acuerdo con la invención, está previsto que el recipiente de alojamiento esté formado en la mayor medida posible de material blando flexible.

Por material blando flexible se entiende en este contexto un material, que está configurado elástico y se puede adaptar al menos en la mayor medida posible a contornos superficiales configurados de forma diferente. La adaptación debe poder realizarse en este caso con gasto de fuerza relativamente reducido. Por ejemplo, a ellos pertenecen materiales del tipo de lámina, de pared fina.

A través de la preparación del recipiente de alojamiento de material blando flexible por todos los lados se puede poner éste de manera especialmente eficiente en contacto conductor de calor, en una fabricación en serie libre de barreras y, por lo tanto, de una manera especialmente sencilla, con el intercambiador de calor, por ejemplo en forma de una pletina de evaporación o de un evaporador de tubo de alambre. Además, los recipientes de alojamiento formados a partir de material blando flexible se pueden insertar rápidamente y economizando fuerza en el espacio intermedio generado por las barras de alambre en evaporadores de tubo de alambre.

Se puede fabricar de manera especialmente sencilla un evaporador del tipo de pletina, como por ejemplo un llamado evaporador Coldwall fabricado en el procedimiento Rollbond, cuando de acuerdo con otra forma de realización preferida del objeto de la invención, está previsto que el intercambiador de calor esté configurado como pletina de evaporador y esté conectado al menos en la mayor medida posible de forma conductora de calor y al menos aproximadamente de forma hermética a líquido en una de sus superficies de intercambio de calor con la pared blanda flexible del recipiente de alojamiento.

En un intercambiador de calor configurado como evaporador Coldwall, el recipiente de alojamiento está fabricado de un material resistente frente al medio de almacenamiento de energía térmica y herí ético a difusión, con una resistencia a la temperatura de al menos 170º Celsius. A través de la disposición de la pared blanda flexible hacia la pared del evaporador se establece un contacto conductor de calor especialmente intensivo entre el recipiente de alojamiento y la pletina del evaporador, puesto que la pared blanda flexible se adapta a contornos diferentes de la pletina de evaporador, como por ejemplo su forma de canal. A través de la posibilidad de la fabricación separada del recipiente de alojamiento, por una parte, y de la pletina de evaporador, por otra parte, resulta para esta última el proceso de fabricación probado convencional.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Intercambiador de calor (17, 38), como evaporador o condensador para un frigorífico o congelador con un medio de almacenamiento de energía térmica, en el que el intercambiador de calor está, al menos con uno de sus lados, en contacto en gran medida conductor de calor con el medio de almacenamiento de energía térmica, y en el que está previsto al menos un recipiente de almacenamiento (18, 43) separado, que sirve para el alojamiento del medio de almacenamiento de energía térmica, y que presenta una pared de recipiente (20, 44) aproximadamente blanda flexible, que se apoya, debido a sus propiedades blanda flexibles, al menos aproximadamente en contacto conductor de calor en el intercambiador de calor (17, 38), caracterizado porque el recipiente de alojamiento (28, 43) está configurado con respecto a su volumen de alojamiento formado por el espacio de alojamiento (19, 45) y con respecto a cada uno de sus volúmenes parciales de alojamiento de un espacio de alojamiento parcial (21, 46), mayor que el volumen del medio de almacenamiento de energía térmica en el estado agregado sólido.

2. Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el recipiente de alojamiento (18, 43) está formado en la mayor medida posible de material blando flexible.

3. Intercambiador de calor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el intercambiador de calor está configurado como pletina de evaporador (17) y está dispuesto en una de sus superficies de intercambio de calor en contacto conductor sustancialmente térmico con la pared (20, 44), que es blanda flexible, del recipiente de alojamiento (18) y está acoplado al menos aproximadamente de forma hermética a líquido con la superficie de intercambio de calor.

4. Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el recipiente de alojamiento

(18) está adaptado al menos en su pared blanda flexible, que está en contacto conductor de calor con la pletina del evaporador (17), al menos en la mayor medida posible a las dimensiones de la pletina del evaporador (17).

5. Intercambiador de calor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el intercambiador de calor está configurado como sistema de evaporador de tubo de alambre (37) y entre sus planos de barra de alambre (40), que cubren un conducto de refrigerante (39) que se extiende en forma de meandro, está equipado con el recipiente de almacenamiento (43).

6. Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el recipiente de alojamiento

(43) dispuesto en el sistema de evaporador de tubo de alambre entre sus planos de barras de alambre está rodeado por una envoltura de protección al menos resistente al impacto.

7. Intercambiador de calor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el recipiente de alojamiento (18, 43) está configurado aproximadamente en forma de una bolsa.

8. Intercambiador de calor de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la bolsa está dividida con respecto a su espacio de alojamiento (19, 45) en al menos dos espacios parciales de alojamiento (21, 46) independientes entre sí y que dividen su volumen de alojamiento.

9. Intercambiador de calor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el recipiente de alojamiento (18, 43) está formado de material metálico con espesor del material del tipo de lámina.

10. Intercambiador de calor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el recipiente de alojamiento (18, 43) está formado de una lámina de plástico.

11. Intercambiador de calor de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el recipiente de alojamiento (18, 43) está formado de una lámina de aluminio revestida con plástico.


 

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